- •Петрук в.Г., Володарський є.Т., Мокін в.Б. О 91 Основи науково-дослідної роботи. Навчальний посібник /Під ред. Д.Т.Н., проф. Петрука в. Г.– Вінниця: внту, 2005. – 143 с.
- •Розділ I Основи організації науково-дослідної роботи студентів
- •1.1 Основні поняття та означення
- •1.2 Коротка історична довідка про виникнення науки та її
- •1.3 Класифікація наук
- •1.4 Перетворення науки в безпосередню продуктивну силу
- •1.5 Основні закономірності розвитку науки
- •1.6 Система наукових державних установ
- •1.7 Система підготовки наукових і науково-педагогічних кадрів
- •1.8 Методологія наукових досліджень
- •1.9 Основні положення теорії пізнання
- •1.10 Основні принципи науки
- •1.11 Проблематика наукових досліджень
- •1.12 Особливості інформаційного пошуку
- •1.13 Напрямки сучасних екологічних досліджень
- •Розділ iі основи моделювання та теоретичних досліджень
- •2.1 Загальна схема процесу прийняття рішень під час
- •2.3 Етапи математичного моделювання
- •2.4 Побудова концептуальної моделі
- •2.5 Опис робочого навантаження
- •2.6 Основи моделювання у системі matlab
- •2.7 Особливості моделювання екологічних процесів у системі MathCad
- •2.8 Основи роботи з Maple
- •Розділ iіі основи ЕкспериментальнИх дослідженЬ
- •3.1 Мета і завдання експериментальних досліджень
- •3.2 Основні означення і терміни експериментальних досліджень
- •3.3 Основи експериментальної інформатики
- •3.4 Етапи експерименту
- •3.5 Основи вимірювання та вимірювальні прилади
- •3.6 Похибки вимірювань
- •3.7 Уникнення “грубих” результатів експериментальних
- •Приклад 1.
- •3.8. Обробка результатів експерименту
- •3.9 Складання звітів про науково-дослідні роботи і публікація їх результатів
- •3.10 Складання і подання заявки на винахід
- •3.11 Публікація наукових матеріалів
- •3.12 Впровадження закінчених науково-дослідних робіт
- •3.13 Ефективність наукових досліджень
Розділ iіі основи ЕкспериментальнИх дослідженЬ
3.1 Мета і завдання експериментальних досліджень
Експериментальні дослідження відіграють дуже важливу роль у процесі пізнання людиною навколишнього світу.
Слово “експеримент” (від лат. еxperimentum – проба, дослід) означає науково поставлений дослід, проведений у цілком певних умовах, що дає змогу стежити за перебігом відповідного процесу та відтворювати його при повторенні цих умов.
Видатний експериментатор Кюв’є казав: ”Спостерігач слухає природу, а експериментатор запитує і примушує її розкриватися”.
Роль експерименту в науці й техніці виключно важлива. Досить згадати створення лазерної техніки, досягнення космічної фізики, дослідження термоядерного синтезу, прогрес фізики елементарних частинок, унікальні експерименти для перевірки положень теорії відносності в земних умовах, вимірювання швидкості світла з точністю до 1 м/с чи відстані від точки на Землі до відбивача, розміщеного на Місяці і т. ін.
Важко переоцінити роль експериментів у будь-якій галузі науки чи техніки. А коли йдеться про екологію чи хімію, то там вони часто є єдиним способом отримання потрібної інформації.
Експеримент – особливий вид діяльності дослідника, здійснюваної ним з метою наукового пізнання (відкриття) певних характеристик об’єктів або систем чи пов’язаних з ними закономірностей. При цьому дослідник діє на об’єкт з допомогою спеціальних методів, інструментів або приладів і може планомірно змінювати і варіювати різні умови, потрібні йому для одержання остаточного результату. Спостерігач – розглядає зовні явище (форму). Експериментатор – заглиблюється в середину і розглядає суть явища.
У наш час без експерименту практично неможлива жодна розробка технічного пристрою чи системи.
Експерименти поділяють на натурні та модельні, активні і пасивні.
У процесі натурного експерименту досліджується реальне явище чи процес. Експерименти, як правило, мають на меті уточнити характеристики обладнання явища, процесу чи реального об’єкта, визначити надійність його роботи в непередбачуваних або аварійних режимах, перевірити правильність теоретичних розрахунків тощо. При цьому враховується весь обсяг факторів, що діють на досліджуваний об’єкт.
Натурний експеримент потребує значних фінансових витрат. Часто його проведення пов’язане з певним ризиком і тому до нього вдаються тільки в найнеобхідніших випадках.
Модельний експеримент здійснюється на модельних установках і дає змогу найповніше вивчити об’єкт і пов’язані з ним процеси. При цьому, на відміну від натурного експерименту, тут є змога проводити дослідження в "чистому" вигляді, тобто ізолювати досліджуване явище від другорядних факторів, що затінюють його перебіг. Результати модельних експериментів служать основою для створення математичних моделей і виконання технічних розрахунків.
Модельний експеримент дає змогу багатократно відтворювати хід досліджуваного процесу в строго фіксованих умовах, що під час натурного експерименту здебільшого зробити дуже важко.
Теорія постановки та проведення експерименту докладно розглядається в спеціальній літературі.
Розрізняють два принципи постановки експерименту. Пасивний експеримент, у якому розташування точок у факторному просторі ведеться на інтуїтивному рівні. Експериментальні точки розташовуються лише на деяких перетинах простору, що вибрані безсистемно. Це не лише ускладнює обчислювальну процедуру, а й практичне використання математичних моделей. Активний експеримент полягає у тому, що розташування точок у міжфакторному просторі алгоритмізовано. Це забезпечує підвищення точності моделі в цілому, скорочення в остаточному підсумку кількості дослідів у 5-10 разів у порівнянні з традиційними методами.